中國若掌握製造7nm晶片黃金標準,將在關鍵競賽中一舉超越美國
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摘要:真正的困難不在於設計晶片,而在於製造它們。
中美關稅背後的真正原因與實際貿易關係不大,這與晶片有關。
「無論一個人多麼高大,沒有健全強壯的『心』,他或她永遠不會強大」。
(本文2279字,閱讀需要4分鐘)
如果大家回顧2018年4月份,中國計劃10年內向晶片設計和製造領域投入1500億美元,那時已經驚動了美國以及晶片或半導體行業,這成為毛衣背後的中心競技場。
這是領先於下一代技術,如人工智慧的核心關鍵,但也是中國的阿喀琉斯之踵。
這取決於我們是否可以設計和製造尖端晶片,正因如此,中國投入1500億美元投入該領域的真正原因。
即使雙方前期達成所謂的90天協議,美國方面還是不斷動用小伎倆。
不僅如此,華盛頓在2018年就計劃加強對所謂的基礎技術的出口管制,這些技術在廣泛的領域可以促進發展,而製造晶片的設備是正在討論的關鍵目標領域之一。
對於我們來說,這是一個短期令人擔憂的問題,因為全球半導體產業的六家設備公司,其中三家位於美國。
這些公司共同製造了製造晶片所需的幾乎所有關鍵硬體和軟體工具,這意味著美國的出口禁令將阻礙中國獲得製造其最新晶片設計所需的基本工具。
為了觀察中國對外國產品的依賴,中國在過去12個月內進口的半導體設備已超過3000億美元。
可以肯定的是,中國晶片公司在半導體設計以及晶片測試和封裝方面取得了巨大進步。
一些私營和國有公司,如英特爾攜清華和瀾起科技,Cambricon Technologies(寒武紀)和華為的HiSilicon(海思半導體)已經開始著手設計能夠應用AI的領先晶片。
但是,真正的困難不在於設計晶片,而在於製造它們。
從設計的角度來看,中國公司至少與世界上其他任何公司都不相上下。
在中國2025戰略計劃的推動下,近期爭奪戰目標是在晶片生產技術中實現自給自足,這在下一張圖表中清晰可見,顯示近期半導體製造設備的進口大幅飆升。
儘管如此,隨著中國半導體工廠試圖迎頭趕上,他們在裝配或升級晶片代工廠時幾乎沒有選擇。
原因是:經過十年的整合,只剩下少數設備供應商。
其中最重要的是荷蘭的ASML(阿斯麥是全球最大的半導體光刻機設備及服務提供商)。
它是製造7納米處理器所需的EUV光刻機的唯一供應商,這是業界目前的黃金標準。
在美國,Lam Research和應用材料公司以及日本公司東京電子主導了可以將數十億電晶體和其他有源元件存放到單個晶片上的設備市場。
另一家美國公司KLA Tencor銷售用於測試和監控晶片生產質量的大部分技術。
而中國短期內對這些關鍵技術和設備的依賴,也真是我們脆弱的地方。
如果美國不斷阻止我們在高技術上追趕美國,會發生什麼?
根據現行美國法律,對半導體設備的出口禁令意味著外國公司,如三星和英特爾以及位於中國的代工廠,以及全資擁有的中國代工廠將無法購買美國設備,儘管外國公司很可能能夠申請豁免。
出口管制的一個想法是阻止某些外國人向中國發放技術。
美國禁令也會影響非美國晶片設備供應商,因為這是一個高度專業化的供應鏈的整合:「ASML離不開應用材料,反之亦然。
如果你從價值鏈中拿出一個,那可能會阻礙中國的晶圓廠」一位前ASML高管表示。
VSLI Research的Puhakka說:「[這些設備供應商]擁有研發,冶金行業的秘密食譜:所有這些知識庫都已有40年歷史。
」他補充說,「這不是關於金錢的問題。
這是關於知識基礎......以及知識庫的根基」。
但同時也描述了我們目前的核心困境。
儘管如此,中國正在逐漸迎頭趕上,總部位於上海的AMEC公司負責製造28nm晶片的晶圓製造和封裝設備,上海微電子設備公司(負責製造晶片蝕刻光刻機)和中國電科CETC的28nm晶片以及離子注入裝置。
但在全球技術競賽中最重要的是,目前7nm晶片目標尺寸的設備在中國幾乎沒有。
SMEE的機器只能匹配ASML在15年前能夠做到的事情。
今天中國最大的晶片製造商中芯國際SMIC提供的最小晶片是14nm。
如果美國削減這些公司購買外國設備,中國工廠也將錯失積累的開發運營經驗。
基本上,這是雙重打擊,當然,落後並不意味著我們就會放棄,如果面對美國的出口管制,中國工廠可以繼續生產低端半導體,如用於從工業機器人到電動汽車等各種產品的晶片。
然而,在中期內無法實現的目標是使最先進的晶片能夠支持AI功能或5G電信網絡。
領先的晶片也是銷售和利潤最高的地方。
如台積電預計今年先進晶片的銷售收入將增長至70%,高於四年前的42%。
風險是,美國過度激進的管制會適得其反,並迫使我們完全自給自足。
因為從長遠來看,美國出口禁令可能會鞏固中國完全培育本土半導體產業從設計到製造再到包裝的決心。
Gavekal的分析師Dan Wang說,「從短期來看,美國的出口管制可能會嚴重阻礙中國在半導體方面取得的進展。
從長遠來看,很難說中國是否會永久退出,並指出對美國出口管制的擔憂有助於日本最主要的半導體設備企業的資源整合影響。
」
美國控制這些商品越緊密,我們製造這些商品就越重要越有決心。
中國願意為這個問題投入足夠的資金,那麼不遠的將來,解決方案就會到來。
正如在文明中見證最大的修昔底德陷阱,我們不僅要超越美國的總軍費開支而且發展自力更生的半導體產業,我們可以說,這些支出的大部分將在技術競賽中用於擊敗美國......
因為要記住半年前美國銀行的麥可哈特內特所說的話:對於所有關於中美之間的競爭,2018年的「貿易戰」背後的本質是:「第一階段是美國通過量子計算,人工智慧,高超音速戰機,電子汽車,機器人和網絡安全的新技術競賽,實現國家長期內的技術優勢。
」
這就是為什麼,在晶片關鍵領域不斷阻礙我們可能是美國的最佳選擇,但這不是一個不可逾越的技術優勢。
雖然這可能會使美國達到干擾目的,但它只會導致我們中國在最終的競賽中獲得更快的勝利。
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